第二章 第3节 简谐运动的回复力和能量(课件)-【高考领航】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册同步核心辅导与测评（人教版）

第3节　 简谐运动的回复力和能量 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 [学习目标要求]　1.通过实例分析，理解回复力的概念及性质。2.通过对弹簧振子模型的分析，理解简谐运动的规律(位移、回复力、加速度、速度的变化规律)。3.会用能量守恒定律分析简谐运动过程中动能、势能、总能量的变化规律。 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 简谐运动的回复力 1．回复力 (1)定义：使物体在_______________附近做往复运动的力。 (2)方向：指向_______________。 2．简谐运动的动力学特征 (1)动力学定义：如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成_________，并且总是指向_______________，物体的运动就是简谐运动。 (2)表达式：F＝____________。 课前预习·夯基固本 知识点一 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 [判一判] (1)回复力的方向总是与加速度的方向相反。( ) (2)水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零，因此能量一定为零。( ) (3)回复力的大小与速度大小无关，速度增大时，回复力可能增大，也可能减小。( ) (4)回复力是根据力的作用效果命名的力。( ) × × × √ 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 简谐运动的能量 1．振动系统(弹簧振子)的状态与能量的对应关系 弹簧振子运动的任意位置，系统的_________与_________之和都是一定的。 (1)在最大位移处，_________为零，_________最大。 (2)在平衡位置处，_________最大，_________最小。 2．简谐运动的能量特点：在简谐运动中，振动系统的机械能_________，而在实际运动中都有一定的能量损耗，因此简谐运动是一种____________的模型。 知识点二 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 [判一判] (1)弹簧振子在运动过程中机械能守恒。( ) (2)水平弹簧振子位移增大时，弹簧势能增大，动能减小。( ) (3)同一个振动系统，振幅越大的振动，物体经过平衡位置时动能越大。( ) (4)弹簧振子在运动过程中动能减小时，加速度也减小。( ) √ √ × √ 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 课堂探究·拓展思维 学习任务一　简谐运动的回复力 [导学探究] (1)如图所示，分析做简谐运动的弹簧振子m的受力情况。当振子在A点时所受弹簧的弹力方向如何？ (2)弹力的作用是什么？弹力的大小与位移是什么关系？ 提示：(1)受重力、支持力及弹簧给它的弹力。在A点时所受弹簧的弹力方向由A指向O。 (2)弹力的作用是使振子回到平衡位置，弹力的大小与位移成正比关系。 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 [思维深化] 1．回复力的来源 (1)回复力是根据力的效果命名的。 (2)回复力可以是一个力，也可以是多个力的合力，还可以由某个力的分力提供。如图甲所示，竖直方向的弹簧振子，弹力和重力的合力充当回复力；如图乙所示，m随M一起振动，m的回复力是静摩擦力。 甲　　　　　乙　 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 例 1 ACD 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 理解回复力的两点注意 (1)分析物体做简谐运动的回复力，首先要明确回复力是效果力，是由物体受到的力来充当的，不要认为回复力是物体受到的一种新力。 (2)对于相关联的多个物体，整体法和隔离法在分析简谐运动时，仍然适用。 规律 总结 * 1 课堂探究·拓展思维 课前预习·夯基固本 课后训练·凝练素养 随堂练习·培养能力 [针对训练] 1．做简谐运动的物体，回复力和位移的关系图是(　　) 解析：D　回复力和位移的关系式F＝－kx，图像为过原点的直线且过二、四象限。故选D。 D 1